❶ 常壓蒸餾原理
【常壓蒸餾原理】其抄原理是:以分離雙組分混合液為例。將料液加熱使它部分汽化,易揮發組分在蒸氣中得到增濃,難揮發組分在剩餘液中也得到增濃,這在一定程度上實現了兩組分的分離。兩組分的揮發能力相差越大,則上述的增濃程度也越大。在工業精餾設備中,使部分汽化的液相與部分冷凝的氣相直接接觸,以進行汽液相際傳質,結果是氣相中的難揮發組分部分轉入液相,液相中的易揮發組分部分轉入氣相,也即同時實現了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。
【常壓蒸餾】常壓條件下,利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化並隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。
❷ 常減壓蒸餾塔 的理論塔板數演算法由於自己自己基礎比較差,所有請告訴一個比較簡單的從頭到尾的計算方法。
要逐板計算理論塔板數,你得有這么幾個數據:(1)餾出液組成,即xd;(2)進料液組成,即xf;(3)餾殘液組成,即xw;(4)迴流比R以及相對揮發度a。
在精餾塔中,Xn和Yn是一對平衡,Xn和Yn+1是同一塔板上的一對氣液組成。氣液平衡組成滿足氣液平衡方程,可根據該方程由Yn算出Xn;同一塔板上的氣液組成分別滿足精餾段操作線方程和提餾段操作線方程,可根據這兩個方程由Xn算出Yn+1;然後由Yn+1算Xn+1(氣液平衡),Xn+1算Yn+2(操作線),以此類推即可分別算出精餾段理論塔板數和提餾段理論塔板數。其中,精餾段算至x接近Xf為止,提餾段算至x接近Xw為止。所得到的Y的下標即為理論塔板數。因為塔底再沸器是部分氣化,相當於一塊塔板,所以最後的理論塔板數要減1。例如,精餾段塔板數:第一步,因為已知Y1(即Xd),所以可由氣液平衡方程,由y1計算x1;第二步,由精餾段操作線方程,由x1計算y2;然後重復第一步和第二步,分別算出x2和y3;以此類推計算至Xn=Xf為止,可得精餾段理論塔板數;提餾段理論塔板數的計算與精餾段類似,只不過是從Xf開始,先根據提餾段操作線方程算其同層氣相組成Ym,然後由Ym根據氣液平衡算Xm。
希望對你有所幫助。
❸ 常壓下,精餾塔,已知進料溫度,塔頂出口溫度,塔底出口溫度,怎麼計算飽和蒸汽壓
常壓下,精餾塔,已知進料溫度,塔頂出常壓下,精餾塔,已知進料溫度,塔頂出口溫常壓下,精餾塔,已知進料溫度,塔頂出口溫度,塔底出口溫度,怎麼計算飽和蒸汽壓常壓下,精餾塔,已知進料溫度,塔頂出口溫度,塔底出口溫度,怎麼計算飽和蒸汽壓常壓下,精餾塔,已知進料溫度,塔頂出口溫度,塔底出口溫度,怎麼計算飽和蒸汽壓常壓下,精餾塔,已知進料溫度,塔頂出口溫度,塔底出口溫度,怎麼計算飽和蒸汽壓度,塔底出口溫度,怎麼計算飽和蒸汽壓口溫度,塔底出口溫度,怎麼計算飽和蒸汽壓
❹ 常壓蒸餾與水蒸氣蒸餾區別
如果兩種液體物質彼此互相溶解的程度很小以至可以忽略不計,就可以視為是不互溶混合物。
在含有幾種不互溶的揮發性物質混合物中,每一組分i 在一定溫度下的分壓pi等於在同一溫度下的該化合物單獨存在時的蒸氣壓pi0 :
pi = pi0
而不是取決於混合物中各化合物的摩爾分數。這就是說該混合物的每一組分是獨立地蒸發的。這一性質與互溶液體的混合物(即溶液)完全不同,互溶液體中每一組分的分壓等於該化合物單獨存在時的蒸氣壓與它在溶液中的摩爾分數的乘積〔Raoult定律]。
根據Dalton定律,與一種不互溶混合物液體對應的氣相總壓力p總等於各組成氣體分壓的總和,所以不互溶的揮發性物質的混合物總蒸氣壓如方程式所示:
p總 = p1 + p2 + …… + pi
從上式可知任何溫度下混合物的總蒸氣壓總是大於任一組分的蒸氣壓,因為它包括了混合物其它組分的蒸氣壓。由此可見,在相同外壓下,不互溶物質的混合物的沸點要比其中沸點最低組分的沸騰溫度還要低。
水蒸汽蒸餾中冷凝液的組成由所蒸餾的化合物的分子量以及在此蒸餾溫度時它們的相應蒸氣壓決定。水蒸氣蒸餾效果要優於一般蒸餾和重結晶:
m表示氣相下該組分的質量
M表示該組分物質摩爾質量
p表示純物質的蒸氣壓
m(s)/m(水)=p0(s)M(s)/p(水)M(水)
鑒於通常有機化合物的分子量要比水大得多,即使有機化合物在100攝氏度只有5mmHg的蒸氣壓,用水蒸氣蒸餾亦可獲得良好的效果。
對於水和溴苯的混合物,在 95°C時溴代苯和水的混合物蒸氣壓分別為p溴苯= 16kpa和p水= 85.3kpa,分子相對質量分別為M溴苯=157、M水=18,其餾出液的組成可從方程式(1)計算獲得:
m溴苯:m水 =(16×157)/( 85.3×18)=1.635/1
由此,在餾出液中,溴苯的質量分數為
1.635/( 1+ 1.635 )=62 % 。
結果,盡管在蒸餾溫度時溴苯的蒸氣壓很小,但由於其相對分子質量大,按質量計在水蒸氣蒸餾液中溴苯要比水多。
用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化並隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬於傳質分離的單元操作。廣泛應用於煉油、化工、輕工等領域。
其原理以分離雙組分混合液為例。將料液加熱使它部分汽化,易揮發組分在蒸氣中得到增濃,難揮發組分在剩餘液中也得到增濃,這在一定程度上實現了兩組分的分離。兩組分的揮發能力相差越大,則上述的增濃程度也越大。在工業精餾設備中,使部分汽化的液相與部分冷凝的汽相直接接觸,以進行汽液相際傳質,結果是汽相中的難揮發組分部分轉入液相,液相中的易揮發組分部分轉入汽相,也即同時實現了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。
工業蒸餾的方法有:①閃急蒸餾。將液體混合物加熱後經受一次部分汽化的分離操作。②簡單蒸餾。使混合液逐漸汽化並使蒸氣及時冷凝以分段收集的分離操作。③精餾。藉助迴流來實現高純度和高回收率的分離操作 ,應用最廣泛。對於各組分揮發度相等或相近的混合液,為了增加各組分間的相對揮發度,可以在精餾分離時添加溶劑或鹽類,這類分離操作稱為特殊蒸餾,其中包括恆沸精餾、萃取精餾和加鹽精餾;還有在精餾時混合液各組分之間發生化學反應的,稱為反應精餾。
2.3.1 基本原理
液體的分子由於分子運動有從表面溢出的傾向。這種傾向隨著溫度的升高而增大。如果把液體置於密閉的真空體系中,液體分子繼續不斷地溢出而在液面上部形成蒸氣,最後使得分子由液體逸出的速度與分子由蒸氣中回到液體的速度相等,蒸氣保持一定的壓力。此時液面上的蒸氣達到飽和,稱為飽和蒸氣,它對液面所施的壓力稱為飽和蒸氣壓。實驗證明,液體的飽和蒸氣壓只與溫度有關,即液體在一定溫度下具有一定的蒸氣壓。這是指液體與它的蒸氣平衡時的壓力,與體系中液體和蒸氣的絕對量無關。
將液體加熱,它的蒸氣壓就隨著溫度升高而增大,當液體的蒸氣壓增大到與外界施於液面的總壓力(通常是大氣壓力)相等時,就有大量氣泡從液體內部逸出,即液體沸騰,這時的溫度稱為液體的沸點。顯然沸點與所受外界壓力的大小有關。通常所說的沸點是在0.1MPa壓力下液體的沸騰溫度。例如水的沸點為100℃,即是指在0.1MPa壓力下,水在100℃時沸騰。在其它壓力下的沸點應註明壓力。例如在85.3KPa時水在95℃沸騰,這時水的沸點可以表示為95℃/85.3KPa。
將液體加熱至沸騰,使液體變為蒸氣,然後使蒸氣冷卻再凝結為液體,這兩個過程的聯合操作稱為蒸餾。很明顯,蒸餾可將易揮發和不易揮發的物質分離開來,也可將沸點不同的液體混合物分離開來。但液體混合物各組分的沸點必須相差很大(至少30℃以上)才能得到較好的分離效果。在常壓下進行蒸餾時,由於大氣壓往往不是恰好為0.1MPa,因而嚴格說來,應對觀察到的沸點加上校正值,但由於偏差一般都很小,即使大氣壓相差2.7KPa,這項校正值也不過±1℃左右,因此可以忽略不計。
將盛有液體的燒瓶放在石棉網上,下面用煤氣燈加熱,在液體底部和玻璃受熱的接觸面上就有蒸氣的氣泡形成。溶解在液體內的空氣或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空氣有助於這種氣泡的形成,玻璃的粗糙面也起促進作用。這樣的小氣泡(稱為氣化中心)即可作為大的蒸氣氣泡的核心。在沸點時,液體釋放大量蒸氣至小氣泡中,待氣泡的總壓力增加到超過大氣壓,並足夠克服由於液柱所產生的壓力時,蒸氣的氣泡就上升逸出液面。因此,假如在液體中有許多小空氣或其它的氣化中心時,液體就可平穩地沸騰,如果液體中幾乎不存在空氣,瓶壁又非常潔凈光滑,形成氣泡就非常困難。這樣加熱時,液體的溫度可能上升到超過沸點很多而不沸騰,這種現象稱為「過熱」。一旦有一個氣泡形成,由於液體在此溫度時的蒸氣壓遠遠超過大氣壓和液柱壓力之和,因此上升的氣泡增大得非常快,甚至將液體沖溢出瓶外,這種不正常沸騰的現象稱為「暴沸」。因此在加熱前應加入助沸物以期引入氣化中心,保證沸騰平穩。助沸物一般是表面疏鬆多孔、吸附有空氣的物體,如碎瓷片、沸石等。另外也可用幾根一端封閉的毛細管以引入氣化中心(注意毛細管有足夠的長度,使其上端可擱在蒸餾瓶的頸部,開口的一端朝下)。在任何情況下,切忌將助沸物加至已受熱接近沸騰的液體中,否則常因突然放出大量蒸氣而將大量液體從蒸餾瓶口噴出造成危險。如果加熱前忘了加入助沸物,補加時必須先移去熱源,待加熱液體冷至沸點以下後方可加入。如果沸騰中途停止過,則在重新加熱前應加入新的助沸物。因為起初加入的助沸物在加熱時逐出了部分空氣,再冷卻時吸附了液體,因而可能已經失效。另外,如果採用浴液間接加熱,保持浴溫不要超過蒸餾液沸點20ºC,這種加熱方式不但可以大大減少瓶內蒸餾液中各部分之間的溫差,而且可使蒸氣的氣泡不單從燒瓶的底部上升,也可沿著液體的邊沿上升,因而可大大減少過熱的可能。
純粹的液體有機化合物在一定的壓力下具有一定的沸點,但是具有固定沸點的液體不一定都是純粹的化合物,因為某些有機化合物常和其它組分形成二元或三元共沸混和物,它們也有一定的沸點。不純物質的沸點則要取決於雜質的物理性質以及它和純物質間的相互作用。假如雜質是不揮發的,則溶液的沸點比純物質的沸點略有提高(但在蒸餾時,實際上測量的並不是不純溶液的沸點,而是逸出蒸氣與其冷凝平衡時的溫度,即是餾出液的沸點而不是瓶中蒸餾液的沸點)。若雜質是揮發性的,則蒸餾時液體的沸點會逐漸升高或者由於兩種或多種物質組成了共沸點混合物,在蒸餾過程中溫度可保持不變,停留在某一范圍內。因此,沸點的恆定,並不意味著它是純粹的化合物。
蒸餾沸點差別較大的混合液體時,沸點較低者先蒸出,沸點較高的隨後蒸出,不揮發的留在蒸餾器內,這樣,可達到分離和提純的目的。故蒸餾是分離和提純液態化合物常用的方法之一,是重要的基本操作,必須熟練掌握。但在蒸餾沸點比較接近的混合物時,各種物質的蒸氣將同時蒸出,只不過低沸點的多一些,故難於達到分離和提純的目的,只好藉助於分餾。純液態化合物在蒸餾過程中沸程范圍很小(0.5~1℃)。所以,蒸餾可以利用來測定沸點。用蒸餾法測定沸點的方法為常量法,此法樣品用量較大,要10 mL以上,若樣品不多時,應採用微量法。
蒸餾操作是化學實驗中常用的實驗技術,一般應用於下列幾方面:(1)分離液體混合物,僅對混合物中各成分的沸點有較大的差別時才能達到較有效的分離;(2)測定純化合物的沸點;(3)提純,通過蒸餾含有少量雜質的物質,提高其純度;(4)回收溶劑,或蒸出部分溶劑以濃縮溶液。
2.蒸餾操作
加料:將待蒸餾液通過玻璃漏斗小心倒入蒸餾瓶中,要注意不使液體從支管流出。加入幾粒助沸物,安好溫度計。再一次檢查儀器的各部分連接是否緊密和妥善。
加熱:用水冷凝管時,先由冷凝管下口緩緩通入冷水,自上口流出引至水槽中,然後開始加熱。加熱時可以看見蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰,蒸氣逐漸上升。溫度計的讀數也略有上升。當蒸氣的頂端到達溫度計水銀球部位時,溫度計讀數就急劇上升。這時應適當調小煤氣燈的火焰或降低加熱電爐或電熱套的電壓,使加熱速度略為減慢,蒸氣頂端停留在原處,使瓶頸上部和溫度計受熱,讓水銀球上液滴和蒸氣溫度達到平衡。然後再稍稍加大火焰,進行蒸餾。控制加熱溫度,調節蒸餾速度,通常以每秒1~2滴為宜。在整個蒸餾過程中,應使溫度計水銀球上常有被冷凝的液滴。此時的溫度即為液體與蒸氣平衡時的溫度,溫度計的讀數就是液體(餾出物)的沸點。蒸餾時加熱的火焰不能太大,否則會在蒸餾瓶的頸部造成過熱現象,使一部分液體的蒸氣直接受到火焰的熱量,這樣由溫度計讀得的沸點就會偏高;另一方面,蒸餾也不能進行得太慢,否則由於溫度計的水銀球不能被餾出液蒸氣充分浸潤使溫度計上所讀得的沸點偏低或不規范。
觀察沸點及收集餾液:進行蒸餾前,至少要准備兩個接受瓶。因為在達到預期物質的沸點之前,帶有沸點較低的液體先蒸出。這部分餾液稱為「前餾分」或「餾頭」。前餾分蒸完,溫度趨於穩定後,蒸出的就是較純的物質,這時應更換一個潔凈乾燥的接受瓶接受,記下這部分液體開始餾出時和最後一滴時溫度計的讀數,即是該餾分的沸程(沸點范圍)。一般液體中或多或少地含有一些高沸點雜質,在所需要的餾分蒸出後,若再繼續升高加熱溫度,溫度計的讀數會顯著升高,若維持原來的加熱溫度,就不會再有餾液蒸出,溫度會突然下降。這時就應停止蒸餾。即使雜質含量極少,也不要蒸干,以免蒸餾瓶破裂及發生其他意外事故。
蒸餾完畢,應先停止加熱,然後停止通水,拆下儀器。拆除儀器的順序和裝配的順序相反,先取下接受器,然後拆下尾接管、冷凝管、蒸餾頭和蒸餾瓶等。
http://..com/question/14747259.html參考資料:http://ke..com/view/135935.html
❺ 本人大四學生想求原油蒸餾常減壓系統的控制設計
原油蒸餾控制軟體簡介2008-05-26 14:54轉 永立 撫順石油化工研究院
DCS在我國煉油廠應用已有15年歷史,有20多家煉油企業安裝使用了不同型
號的DCS,對常減壓裝置、催化裂化裝置、催化重整裝置、加氫精製、油品調合等實施
過程式控制制和生產管理。其中有十幾套DCS用於原油蒸餾,多數是用於常減壓裝置的單回
路控制和前饋、串級、選擇、比值等復雜迴路控制。有幾家煉油廠開發並實施了先進控制
策略。下面介紹DCS用原油蒸餾生產過程的主要控制迴路和先進控制軟體的開發和應用
情況。
一、工藝概述
對原油蒸餾,國內大型煉油廠一般採用年處理原油250~270萬噸的常減壓裝置
,它由電脫鹽、初餾塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓加熱爐、產品精餾和自產蒸
汽系統組成。該裝置不僅要生產出質量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油,還要生
產出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油;對於燃料一潤滑油型煉油廠,還需要生產潤滑
油基礎油。各煉油廠均使用不同類型原油,當改變原油品種時還要改變生產方案。
燃料一潤滑油型常減壓裝置的工藝流程是:原油從罐區送到常減壓裝置時溫度一般為
30℃左右,經原油泵分路送到熱交換器換熱,換熱後原油溫度達到110℃,進入電脫
鹽罐進行一次脫鹽、二次脫鹽、脫鹽後再換熱升溫至220℃左右,進入初餾塔進行蒸餾
。初餾塔底原油經泵分兩路送熱交換器換熱至290℃左右,分路送入常壓加熱爐並加熱
到370℃左右,進入常壓塔。常壓塔塔頂餾出汽油,常一側線(簡稱常一線)出煤油,
常二側線(簡稱常二線)出柴油,常三側線出潤料或催料,常四側線出催料。常壓塔底重
油用泵送至常壓加熱爐,加熱到390℃,送減壓塔進行減壓蒸餾。減一線與減二線出潤
料或催料,減三線與減四線出潤料。
二、常減壓裝置主要控制迴路
原油蒸餾是連續生產過程,一個年處理原油250萬噸的常減壓裝置,一般有130
~150個控制迴路。應用軟體一部分是通過連續控制功能塊來實現,另一部分則用高級
語言編程來實現。下面介紹幾種典型的控制迴路。
1.減壓爐0.7MPa蒸汽的分程式控制制
減壓爐0.7MPa蒸汽的壓力是通過補充1.1MPa蒸汽或向0.4MPa乏氣
管網排氣來調節。用DCS控制0.7MPa蒸汽壓力,是通過計算器功能進行計算和判
斷,實現蒸汽壓力的分程式控制制。0.7MPa蒸汽壓力檢測信號送入功能塊調節器,調節
器輸出4~12mA段去調節1.1MPa蒸汽入管網調節閥,輸出12~20mA段去
調節0.4MPa乏氣管網調節閥。這實際是仿照常規儀表的硬分程方案實現分程調節,
以保持0.7MPa蒸汽壓力穩定。
2.常壓塔、減壓塔中段迴流熱負荷控制
中段迴流的主要作用是移去塔內部分熱負荷。中段迴流熱負荷為中段迴流經熱交換器
冷卻前後的溫差、中段迴流量和比熱三者的乘積。由中段迴流熱負荷的大小來決定迴流的
流量。中段迴流量為副回中路,用中段熱負荷來串中段迴流流量組成串級調節迴路。由D
CS計算器功能塊來求算冷卻前後的溫差,並求出熱負荷。主迴路熱負荷給定值由工人給
定或上位機給定。
3.提高加熱爐熱效率的控制
為了提高加熱爐熱效率,節約能源,採取了預熱入爐空氣、降低煙道氣溫度、控制過
剩空氣系數等方法。一般加熱爐控制是利用煙氣作為加熱載體來預熱入爐空氣,通過控制
爐膛壓力正常,保證熱效率,保證加熱爐安全運行。
(1)爐膛壓力控制
在常壓爐、減壓爐輻射轉對流室部位設置微差壓變送器,測出爐膛的負壓,利用長行
程執行機構,通過連桿來調整煙道氣檔板開度,以此來維持爐膛內壓力正常。
(2)煙道氣氧含量控制
一般採用氧化鋯分析器測量煙道氣中的氧含量,通過氧含量來控制鼓風機入口檔板開
度,控制入爐空氣量,達到最佳過剩空氣系數,提高加熱爐熱效率。
4.加熱爐出口溫度控制
加熱爐出口溫度控制有兩種技術方案,它們通過加熱爐流程畫面上的開關(或軟開關
)切換。一種方案是總出口溫度串燃料油和燃料氣流量,另一種方案是加熱爐吸熱一供熱
值平衡控制。熱值平衡控制需要使用許多計算器功能塊來計算熱值,並且同時使用熱值控
制PID功能塊。其給定值是加熱爐的進料流量、比熱、進料出口溫度和進口溫度之差值
的乘積,即吸熱值。其測量值是燃料油、燃料氣的發熱值,即供熱值。熱值平衡控制可以
降低能耗,平穩操作,更有效地控制加熱爐出口溫度。該系統的開發和實施充分利用了D
CS內部儀表的功能。
5.常壓塔解耦控制
常壓塔有四個側線,任何一個側線抽出量的變化都會使抽出塔板以下的內迴流改變,
從而影響該側線以下各側線產品質量。一般可以用常一線初餾點、常二線干點(90%干
點)、常三線粘度作為操作中的質量指標。為了提高輕質油的收率,保證各側線產品質量
,克服各側線的相互影響,採用了常壓塔側線解耦控制。以常二線為例,常二線抽出量可
以由二線抽出流量來控制,也可以用解耦的方法來控制,用流程畫面發換開關來切換。解
耦方法用常二線干點控制功能塊的輸出與原油進料量的延時相乘來作為常二線抽出流量功
能塊的給定值。其測量值為本側線流量與常一線流量延時值、常塔餾出油量延時值之和。
組態時使用了延時功能塊,延時的時間常數通過試驗來確定。這種自上而下的干點解耦控
制方法,在改變本側線流量的同時也調整了下一側線的流量,從而穩定了各側線的產品質
量。解耦控制同時加入了原油流量的前饋,對平穩操作,克服擾動,保證質量起到重要作
用。
三、原油蒸餾先進控制
1.DCS的控制結構層
先進控制至今沒有明確定義,可以這樣解釋,所謂先進控制廣義地講是傳統常規儀表
無法構造的控制,狹義地講是和計算機強有力的計算功能、邏輯判斷功能相關,而在DC
S上無法簡單組態而得到的控制。先進控制是軟體應用和硬體平台的聯合體,硬體平台不
僅包括DCS,還包括了一次信息採集和執行機構。
DCS的控制結構層,大致按三個層次分布:
·基本模塊:是基本的單迴路控制演算法,主要是PID,用於使被控變數維持在設定
點。
·可編程模塊:可編程模塊通過一定的計算(如補償計算等),可以實現一些較為復
雜的演算法,包括前饋、選擇、比值、串級等。這些演算法是通過DCS中的運算模塊的組態
獲得的。
·計算機優化層:這是先進控制和高級控制層,這一層次實際上有時包括好幾個層次
,比如多變數控制器和其上的靜態優化器。
DCS的控制結構層基本是採用遞階形式,一般是上層提供下層的設定點,但也有例
外。特殊情況下,優化層直接控制調節閥的閥位。DCS的這種控制結構層可以這樣理解
:基本控制層相當於單迴路調節儀表,可編程模塊在一定程度上近似於復雜控制的儀表運
算互聯,優化層則和DCS的計算機功能相對應。原油蒸餾先進控制策略的開發和實施,
在DCS的控制結構層結合了對象數學模型和專家系統的開發研究。
2.原油蒸餾的先進控制策略
國內原油蒸餾的先進控制策略,有自行開發應用軟體和引進應用軟體兩種,並且都在
裝置上閉環運行或離線指導操作。
我國在常減壓裝置上研究開發先進控制已有10年,各家技術方案有著不同的特點。
某廠最早開發的原油蒸餾先進控制,整個系統分四個部分:側線產品質量的計算,塔內汽
液負荷的精確計算,多側線產品質量與收率的智能協調控制,迴流取熱的優化控制。該應
用軟體的開發,充分發揮了DCS的強大功能,並以此為依託開發實施了高質量的數學模
型和優化控制軟體。系統的長期成功運行對國內DCS應用開發是一種鼓舞。各企業開發
和使用的先進控制系統有:組份推斷、多變數控制、中段迴流及換熱流程優化、加熱爐的
燃料控制和支路平衡控制、餾份切割控制、汽提蒸汽量優化、自校正控制等,下面介紹幾
個先進控制實例。
(1)常壓塔多變數控制
某廠常壓塔原採用解耦控制,在此基礎上開發了多變數控制。常壓塔有兩路進料,產
品有塔頂汽油和四個側線產品,其中常一線、常二線產品質量最為重要。主要質量指標是
用常一線初餾點、常一線干點和常二線90%點溫度來衡量,並由在線質量儀表連續分析
。以上三種質量控制通常用常一線溫度、常一線流量和常二線流量控制。常一線溫度上升
會引起常一線初餾點、常一線干點及常二線90%點溫度升高。常一線流量或常二線流量
增加會使常一線干點或常二線90%點溫度升高。
首先要確立包括三個PID調節器、常壓塔和三個質量儀表在內的廣義的對象數學模
型:
式中:P為常一線產品初餾點;D為常一線產品干點;T〔,2〕為常二線產品90
%點溫度;T〔,1〕為常一線溫度;Q〔,1〕為常一線流量;Q〔,2〕為常二流量
。
為了獲得G(S),在工作點附近採用飛升曲線法進行模擬擬合,得出對象的廣義對
象傳遞函數矩陣。針對廣義對象的多變數強關聯、大延時等特點,設計了常壓塔多變數控
制系統。
全部程序使用C語言編程,按照採集的實時數據計算控制量,最終分別送到三個控制
迴路改變給定值,實現了常壓塔多變數控制。
分餾點(初餾點、干點、90%點溫度)的獲取,有的企業採用引進的初餾塔、常壓
塔、減壓塔分餾點計算模型。分餾點計算是根據已知的原油實沸點(TBT)曲線和塔的
各側線產品的實沸點曲線,實時採集塔的各部溫度、壓力、各進出塔物料的流量,將塔分
段,進行各段上的物料平衡計算、熱量平衡計算,得到塔內液相流量和氣相流量,從而計
算出抽出側線產品的分餾點。
用模型計算比在線分析儀快,一般系統程序每10秒運行一次,克服了在線分析儀的
滯後,改善了調節品質。在計算出分餾點的基礎上,以計算機間通訊方式,修改DCS系
統中相關側線流量控制模塊給定值,實現先進控制。
還有的企業,操作員利用常壓塔生產過程平穩的特點,將SPC控制部分切除,依照
計算機根據實時參數計算出的分餾點,人工微調相關側線產品流量控制系統的給定值,這
部分優化軟體實際上只起著離線指導作用。
(2)LQG自校正控制
某廠在PROVOX系統的上位機HP1000A700上用FORTRAN語言開
發了LQG自校正控製程序,對常減壓裝置多個控制迴路實施LQG自校正控制。
·常壓塔頂溫度控制。該迴路原採用PID控制,因受處理量、環境溫度等變化因素
的影響,無法得到滿意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制後,塔頂溫度控
製得到比較理想的效果。塔頂溫度和塔頂撥出物的干點存在一定關系,根據工藝人員介紹
,塔頂溫度每提高1℃,干點可以提高3~5℃。當塔頂溫度比較平穩時,工藝人員可以
適當提高塔頂溫度,使干點提高,便可以提高收率。按年平均處理原油250萬噸計算,
如干點提高2℃,塔頂撥出物可增加上千噸。自適應控制帶來了可觀的經濟效益。
·常壓塔的模擬優化控制。在滿足各餾出口產品質量要求前提下,實現提高撥出率及
各段迴流取熱優化。餾出口產品質量仍採用先進控制,要求達到的目標是:常壓塔頂餾出
產品的質量在閉環控制時,其干點值在給定值點的±2℃,常壓塔各側線分別達到脫空3
~5℃,常二線產品的恩氏蒸餾分析95%點溫度大於350℃,常三線350℃餾份小
於15%,並在操作台上CRT顯示上述各側線指標。在保證塔頂撥出率和各側線產品質
量之前提下優化全塔迴流取熱,使全塔回收率達到90%以上。
·減壓塔模擬優化控制。在保證減壓混和蠟油質量的前提下,量大限度拔出蠟油餾份
,減二線90%餾出溫度不小於510℃,減壓渣油運行粘度小於810■泊(對九二三
油),並且優化分配減一線與減二線的取熱。
(3)中段迴流計算
分餾塔的中段迴流主要用來取出塔內一部分熱量,以減少塔頂負荷,同時回收部分熱
量。但是,中段迴流過大對蒸餾不利,會影響分餾精度,在塔頂負荷允許的情況下,適度
減少中段迴流量,以保證一側線和二側線產品脫空度的要求。由於常減壓裝置處理量、原
油品種以及生產方案經常變化,中段迴流量也要作相應調整,中段迴流量的大小與常壓塔
負荷、塔頂汽油冷卻器負荷、產品質量、回收勢量等條件有關。中段迴流計算的數學模型
根據塔頂迴流量、塔底吹氣量、塔頂溫度、塔頂迴流入口溫度、頂循環迴流進口溫度、中
段迴流進出口溫度等計算出最佳迴流量,以指導操作。
(4)自動提降量模型
自動提降量模型用於改變處理量的順序控制。按生產調度指令,根據操作經驗、物料平
衡、自動控制方案來調整裝置的主要流量。按照時間順序分別對常壓爐流量、常壓塔各側
線流量、減壓塔各側線流量進行提降。該模型可以通過DCS的順序控制的幾種功能模塊
去實現,也可以用C語言編程來進行。模型閉環時,不僅改變有關控制迴路的給定值,同
時還在列印機上列印調節時間和各迴路的調節量。
四、討論
1.原油蒸餾先進控制幾乎都涉及到側線產品質量的質量模型,不管是靜態的還是動
態的,其基礎都源於DCS所採集的塔內溫度、壓力、流量等信息,以及塔內物料/能量
的平衡狀況。過程模型的建立,應該進一步深入進行過程機理的探討,走機理分析和辨認
建模的道路,同時應不斷和人工智慧的發展相結合,如人工神經元網路模型正在日益引起
人們的注意。在無法得到全局模型時,可以考慮局部模型和專家系統的結合,這也是一個
前景和方向。
2.操作工的經驗對先進控制軟體的開發和維護很重要,其中不乏真知灼見,如何吸
取他們實踐中得出的經驗,並幫助他們把這種經驗表達出來,並進行提煉,是一項有意義
的工作,這一點在開發專家系統時尤為重要。
3.DCS出色的圖形功能一直為人們所稱贊,先進控制一般是在上位機中運行,在
實施過程中,應在操作站的CRT上給出先進控制信息,這種信息應使操作工覺得親切可
見,而不是讓人感到乏味的神秘莫測,這方面的開發研究已獲初步成效,還有待進一步開
發和完善。
4.國內先進控制軟體的標准化、商品化還有待起步,目前控制軟體設計時還沒有表達
其內容的標准符號,這是一大障礙。這方面的研究開發工作對提高DCS應用水平和推廣
應用成果有著重要意義。
❻ 常減壓蒸餾溫度是怎麼換算的
T常=P常×T減/P簡=101325×T減/P簡
根據萬能公式:PV=nRT,題中情況n是氣體的量不變,R是常數,V是蒸餾瓶體積也不變。所以T常/T減=P常/P簡,得
T常=P常×T減/P簡=101325×T減/P簡
你的修改我沒怎麼看明白
❼ 精餾塔塔底的溫度怎麼計算
精餾塔塔底的溫度怎麼計算:
雙組分常壓精餾,塔頂溫度等於或很接近輕組分在常壓下的沸點,塔底溫度等於或很接近重組分的沸點;多組分沸點則分別等於輕組分混合物的露點,重組分混合物的泡點。負壓精餾更有意思,塔頂溫度控制在該真空度下輕組分沸點,塔底溫度控制在重組分在該真空度下(塔底壓力)的泡點
❽ 如何計算常壓蒸餾法中斜率
1、首先先進行蒸餾的使用設備。
2、其次在進行合理的實驗步驟。
3、最後在進行把結果除以事件即可計算常壓蒸餾法中斜率。
❾ 化工精餾的問題,急,在線等,求過程詳細
(1)流量F=1000kmol/h,xF=0.4,xD=0.9,回收率=0.9那麼有:回收率=(D×xD)/(F×xF),式中除D外各量已知,解得D=400kmol/h,W=F-D=600kmol/h由苯的物料衡算:F×xF=D×xD + W×xW,同樣式中除xW外各量已知,求得xW=0.0667 (2)首先計算最小迴流比Rmin泡點進料,所以q=1,q線方程為:x=xF=0.4,代入相平衡方程:y=αx/[1+(α-1)x],求得y=0.625即xP=0.4,yP=0.625,可求得:Rmin=(xD-yP)/(yP-xP)=1.22,故R=1.5Rmin=1.83得精餾段操作線方程為:y=Rx/(R+1) + xD/(R+1)=0.647x + 0.492 (3)泡點迴流,故塔頂(第一塊板)組成為,xD=0.9,代入相平衡方程:yD=0.957第二塊板的液相組成x2可由精餾段操作線計算:yD=0.647x2 + 0.492,得x2=0.719y2繼續用相平衡方程計算得:y2=0.865 第二問有點失誤,代數據代錯了,第三問應該用x=y/[α-(α-1)y]計算板上的液相,重新算一遍:(2)y=Rx/(R+1) + xD/(R+1)=0.647x + 0.319(3)泡點迴流,故塔頂(第一塊板)組成為,y1=xD=0.9,代入x=y/[α-(α-1)y]求得x1=0.783第二塊板的液相組成x2可由精餾段操作線計算:y2=0.647x1 + 0.319,得y2=0.826
❿ 汽油常壓蒸餾注意點
汽油常壓蒸餾注意點:
1、試驗有水時,試驗前應先脫水。
2、蒸餾前,用纏在金屬絲上的軟布擦拭冷凝管的內壁,以除去上次蒸餾剩 下的液體。3、汽油時,為保證油蒸汽全部冷凝,冷凝器水槽裝滿冰或雪,再加入冷凝水,使水面達到排水支管的高度,蒸餾時水溫必須保持在0~5°C之間,必要時可添加水或雪。
4、在裝試驗前,蒸餾燒瓶必須潔凈、乾燥。如瓶底稍有積碳,因對蒸餾沒有影響,並能防止突沸,所以每次蒸餾後不必都把積碳除凈。如積炭很厚,可用鉻酸洗液或鹼洗液洗滌除去,用過的蒸餾瓶用輕汽油洗滌,再用空氣吹乾或烘乾。
5、測定試樣溫度如不在20+3°C范圍內,應將試樣放在水浴中,使其溫度為20+3°C。
6、用清潔乾燥的100毫升量筒量取20+3°C的試油100毫升,體積按凹液面的下邊緣計算,試樣在注入蒸餾燒瓶時,拿蒸餾燒瓶時注意應使支管向上,以免試油從蒸餾燒瓶支管中流失。
7、向蒸餾燒瓶中放入數粒無釉碎瓷片或封口的玻璃毛細管,以免蒸餾時產生突沸(如燒瓶底部有少量積聚的焦炭,則不必加瓷片。